新工科背景下地方高?；?chuàng)新人才培養(yǎng)探索*

秦祖贈，潘遠鳳，謝新玲，粟海鋒，童張法

(廣西大學化學化工學院，廣西 南寧 530004)

1 新工科背景下的化工專業(yè)幾大挑戰(zhàn)

1.1 化工專業(yè)建設(shè)理念不盡適應(yīng)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，“新工科”主要以當前的互聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用和工業(yè)智能為基礎(chǔ)、核心，指針對當前新興產(chǎn)業(yè)的專業(yè)，以智能制造、大數(shù)據(jù)、云計算、區(qū)塊鏈、人工智能、智能科學與技術(shù)、虛擬現(xiàn)實、機器人等技術(shù)知識用于傳統(tǒng)的工科專業(yè)的改造升級。相對于原來的傳統(tǒng)工科人才，當前和未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟的發(fā)展，迫切需要的是實踐能力強、創(chuàng)新能力強、具備國際視野和競爭力的復合型高素質(zhì)新工科創(chuàng)新人才[1]。

目前，隨著全球聯(lián)系不斷增強，人類生活在全球意識崛起全球化的今天，新技術(shù)革命、新工業(yè)革命、新經(jīng)濟革命不斷涌現(xiàn)，信息技術(shù)、生物技術(shù)、制造技術(shù)、高端裝備、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)更新?lián)Q代越來越快，我國的化工行業(yè)面臨著大而不強，大而不優(yōu)的境況，從最初50年代的模仿蘇聯(lián)的模式，后面的模仿歐美的模式的傳統(tǒng)工程行業(yè)，再到目前的基于互聯(lián)新工程行業(yè)，化工教育也進入了新工科教育時代，原有的建設(shè)理念不盡合理，已不適應(yīng)當前科技發(fā)展的現(xiàn)狀。

1.2 人才結(jié)構(gòu)和化工專業(yè)知識體系不盡合理

第一次工業(yè)革命時期，主要的培養(yǎng)的是生產(chǎn)工程師，其主要職責是進行技術(shù)改造、生產(chǎn)工藝方案的調(diào)整等；而隨著社會的進步，21世紀以來，隨著原子能、計算機、空間技術(shù)、生物技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)及新能源的發(fā)展，大學培養(yǎng)的除了生產(chǎn)工程師外，還需要培養(yǎng)服務(wù)工程師、設(shè)計工程師，特別是還要培養(yǎng)研發(fā)工程師，以應(yīng)對智能制造時代帶來的人才挑戰(zhàn)。隨著科技的發(fā)展，人類的知識更新速度明顯加快，學科間的滲透、融合、交叉不斷增加，對人才的知識要求越來越高[2]。而化工人才培養(yǎng)還基于上世紀的課程體系，明顯不適應(yīng)當前化工專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求。

1.3 未來的化工技術(shù)與卓越工程人才

進入21世紀后，隨著科技的進步，學科交叉加速融合，新興學科、交叉學科不斷涌現(xiàn)，特別是出現(xiàn)了以綠色、智能、泛在等為特征的群體性技術(shù)革命后，傳統(tǒng)意義上的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)生了互相滲透、融合，其邊界日趨模糊。習近平總書記在2021年的兩院院士大會、中國科協(xié)第十次全國代表大會提到“新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革突飛猛進，科學研究范式正在發(fā)生深刻變革，學科交叉融合不斷發(fā)展，科學技術(shù)和經(jīng)濟社會發(fā)展加速滲透融合?！薄翱萍紕?chuàng)新速度顯著加快，以信息技術(shù)、人工智能為代表的新興科技快速發(fā)展，大大拓展了時間、空間和人們認知范圍，人類正在進入一個“人機物”三元融合的萬物智能互聯(lián)時代?！笨萍紕?chuàng)新精度顯著加強，科技創(chuàng)新鏈條更加靈巧，技術(shù)更新和成果轉(zhuǎn)化更加快捷，產(chǎn)業(yè)更新?lián)Q代加快。在中國制造2025、互聯(lián)網(wǎng)+、一帶一路等國家大戰(zhàn)略背景下，“新工科”天大會議更是提出了“面向2030年的工程師核心素質(zhì)標準”[3]，對當前化工人才培養(yǎng)提出更高的要求。

2 化工創(chuàng)新人才培養(yǎng)的頂層考慮

2.1 注重專業(yè)和產(chǎn)業(yè)對接，服務(wù)社會經(jīng)濟

化工類專業(yè)的發(fā)展，要聚焦國家重大戰(zhàn)略需求、聚焦世界科技前沿，并面向國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場。作為工程類專業(yè)，化學工程與工藝的主要服務(wù)的是石化、能源、冶金、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保等行業(yè)，化工的人才培養(yǎng)，要對接本地化工企業(yè)，與行業(yè)融合發(fā)展，使培養(yǎng)的學生能夠為當?shù)厣鐣?jīng)濟服務(wù)。瞄準廣西的經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略同，對接北部灣沿海石油化工集群、欽州化工新材料一體化基地、桂中西氯堿精細化工集群、防城港磷化工、崇左和梧州林產(chǎn)化工等重點產(chǎn)業(yè)集群。

2.2 注重學科交叉和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)

培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才是國家賦予高等教育的任務(wù)和使命。多學科交叉是創(chuàng)新的源泉，學科之間的交叉、滲透和融合對于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實踐動手能力具有重要的意義，同時，“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”是我國立足于現(xiàn)代科技的發(fā)展并促進我國社會經(jīng)濟發(fā)展轉(zhuǎn)型的一項重大戰(zhàn)略舉措，創(chuàng)新智慧和創(chuàng)業(yè)激情都離不開各類人才，尤其是大學生的創(chuàng)造活力。化學工程與工藝專業(yè)與化學、環(huán)境、冶金、材料、輕工等學科均有較強的交叉，通過學科交叉，能讓學生在不同學科知識背景和研究方法的融合中受益并擴展原有的單一學科知識、技能，有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維，可以通過科學研究方法等方面的創(chuàng)新，進一步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)品格。

2.3 注重以學生為中心，促進學生全面發(fā)展

學習是大學生實現(xiàn)自我價值的迫切需要，是個人的創(chuàng)造潛能和人格魅力的充分發(fā)展。在教學過程中，積極從“課堂、教師、教材”老三中心向“以學生為中心”轉(zhuǎn)變，以學生為中心促進學生全面發(fā)展。根據(jù)學生興趣，選擇個性化的課程體系，在二、三年級以后選擇本科生導師，對學生進行針對性培養(yǎng)，根據(jù)學生的學習情況進行適當?shù)姆至鞯?，形成以學生為中心的培養(yǎng)模式，突出學生在評價教學成效的主體地位，促進大學生的全面發(fā)展。

2.4 注重家國情懷

在工程教育中，尤其需要注重學生的家國情懷培養(yǎng)?！凹覈閼选钡幕緝?nèi)涵包括以下內(nèi)容：家國同構(gòu)、共同體意識和仁愛之情；實現(xiàn)家國情懷強調(diào)個人修身、重視親情、心懷天下；家國情懷培養(yǎng)在民族凝聚力的增強、幸福家庭的建設(shè)、公民意識的提高等方面都有重要、關(guān)鍵的時代價值。化工專業(yè)培養(yǎng)面向產(chǎn)業(yè)的技術(shù)、管理人才，不單純是一個就業(yè)個體，需要承擔更多社會責任，明確新時代化工青年的責任與擔當。

3 我校化工專業(yè)培養(yǎng)方案修訂新舉措

深化課程思政改革，培養(yǎng)學生家國情懷。在培養(yǎng)方案修訂過程中，貫徹習總書記在全國高校思政會議上關(guān)于“各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)”的講話精神，遵循教育規(guī)律和學生成長規(guī)律，堅持“育人為本，德育為先”，不斷深化課程思政改革[4-5]，完善有機銜接、循序漸進的課程體系，做到“立德樹人堂堂講”。在《化工熱力學》、《化學反應(yīng)工程》、《化工分離工程》、《化工工藝學》等專業(yè)核心課程及其它專業(yè)課程引入課程思政，大力推動習近平新時代中國特色社會主義思想進教材、進課堂、進學生頭腦，發(fā)揮好思政課育人“主渠道”、思想引領(lǐng)“主陣地”的作用，在教師樂于教、學生樂于學的良好氛圍中，培根鑄魂、立德樹人；大力弘揚中華民族的優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，把培育德智體美勞全面發(fā)展的新時代社會主義接班人和踐行社會主義核心價值觀具體化、細化為學生發(fā)展核心素養(yǎng)導向的學業(yè)質(zhì)量標準，引導學生形成高尚道德情操和良好精神素養(yǎng)。

推動學科交叉融合，服務(wù)地方經(jīng)濟發(fā)展。構(gòu)建通識課程體系，推動學科交叉、科教文理融合，增加工程經(jīng)濟類、工程管理類以及海洋知識與可持續(xù)發(fā)展方面課程，切合廣西面向東盟開放、發(fā)展沿海沿邊沿江經(jīng)濟的區(qū)域發(fā)展大方向；全面梳理課程體系，大力加強數(shù)學、物理、化學等工科基礎(chǔ)課程的培養(yǎng)，化工專業(yè)課程設(shè)置少而精，縮減畢業(yè)要求學分，增加學生自主學習時間；開設(shè)具有地方特色的化工專業(yè)選修課Introduction To Chemical Engineering Thermodynamics，采用“合作探究式”的全英文教學模式，結(jié)合當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵化工反應(yīng)、化工分離過程中的熱力學問題，培養(yǎng)學生既有前瞻性的學術(shù)觀點，又有前沿專業(yè)知識的交流能力；在《化工分離工程》、《化學反應(yīng)工程》、《工業(yè)催化》、《化工工藝學》等課程中，結(jié)合課程理論，針對廣西化工生產(chǎn)實例進行重點介紹，并在生產(chǎn)實習等環(huán)節(jié)中，理論結(jié)合實際，促進學生的課程學習，采用產(chǎn)學研緊密結(jié)合的方式培養(yǎng)面向國家重大需求、服務(wù)地方區(qū)域經(jīng)濟建設(shè)的相關(guān)領(lǐng)域工程技術(shù)人才。

構(gòu)建實踐教學體系，促進創(chuàng)新能力培養(yǎng)。構(gòu)建多層次、綜合性、立體化、開放性的本科實踐教學體系，在化工專業(yè)本科三年級開始為每位本科生配備專業(yè)導師，增設(shè)綜合型、創(chuàng)新型的導師課程[6-7]。通過化工專業(yè)本科生的導師課程，加強大學生的學業(yè)規(guī)劃與引導，指導大學生了解化工及相關(guān)專業(yè)的學術(shù)前沿，進行學術(shù)道德和學術(shù)規(guī)范教育，加強學生考研的宣傳與指導；每位教學科研崗教師根據(jù)其崗位職責及本人科研工作的研究興趣，指導大學生開展文獻查閱、文獻的泛讀和精讀、文獻綜述撰寫、科研背景調(diào)研等，完成畢業(yè)設(shè)計(論文)的選題和開題環(huán)節(jié)，提交任務(wù)書和開題報告；指導化工專業(yè)本科生積極參與導師的科研課題研究、參與科研和創(chuàng)新活動，熟悉并使用化工及相關(guān)專業(yè)常用的科研儀器設(shè)備；指導學生參加學科競賽、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目或社會實踐等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動，有效地將大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃、學科競賽等與大學生專業(yè)實習(含畢業(yè)實習)、本科生畢業(yè)論文(設(shè)計)等結(jié)合，充分對社會資源、學校資源進行科學規(guī)劃和配置，推動國家級、省部級科研基地和相應(yīng)科研團隊向本科生開放，為本科生參與科研創(chuàng)造條件，使化工專業(yè)本科生早進團隊、早進實驗室，并將最新科研成果同步轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的課程教學內(nèi)容，以高水平的科學研究支撐高質(zhì)量化工本科創(chuàng)新人才的培養(yǎng)；注重專創(chuàng)融合，深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，增設(shè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐課程，鼓勵學生參加依托科研優(yōu)勢開設(shè)的開放性實驗項目，同時也引導學生開展自主實踐，包括科技創(chuàng)新活動、志愿者活動、社會調(diào)查、各類競賽等，培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新綜合能力；

本研貫通培養(yǎng)，提高化工人才培養(yǎng)效率。增設(shè)研究生課程作為專業(yè)選修課，打通“本碩”、“本碩博”貫通培養(yǎng)模式，將本科生階段和研究生階段作為一個整體統(tǒng)籌考慮，通過加強專業(yè)基礎(chǔ)、提高課程難度、強化學習要求，對獲得推免資格的優(yōu)秀本科生，同步啟動研究生課程學習，加強課程銜接，如《化工分離工程》到《高等化工分離工程》再至《新型分離技術(shù)》、《化工熱力學》到《高等化工熱力學》再至《相平衡與分子動力學》、《化學反應(yīng)工程》到《高等化學反應(yīng)工程(I)》再到《高等化學反應(yīng)工程(II)》等本科-碩士-博士課程的前后銜接，推進學分互認轉(zhuǎn)換，完善彈性學制等，讓培養(yǎng)過程不斷得到優(yōu)化和整合。同時，大力改善教師科研實驗室條件，為教師科研實驗室向本科生開放，促進本科生早進團隊、早進課題、早進實驗室，實現(xiàn)本碩貫通、互助共進創(chuàng)造充足條件。這些都大大提升了人才培養(yǎng)的效率，縮短了人才培養(yǎng)的周期。

4 結(jié) 語

化學工業(yè)是裝置型、知識密集型工業(yè)，具有物料多樣、生產(chǎn)連續(xù)、過程復雜、污染有毒等特點，是國家的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)，在國民經(jīng)濟中占有重要地位。目前化工產(chǎn)業(yè)已呈現(xiàn)出向智能化、綠色化、高端化發(fā)展的新態(tài)勢，基于“新工科”的背景，在中國制造2025、互聯(lián)網(wǎng)+、一帶一路等國家大戰(zhàn)略的環(huán)境下，依據(jù)面向2030的工程師核心素質(zhì)標準，通過在課程中提出系列問題，培養(yǎng)化工創(chuàng)新人才關(guān)注生活、關(guān)注人與社會的和諧發(fā)展等，注重加強化工專業(yè)大學生的工程倫理教育，培養(yǎng)大學生精益求精的大國工匠精神，激發(fā)大學生科技報國的家國情懷和使命擔當。向?qū)W生滲透學好本專業(yè)的重要性，使學生認識到化工專業(yè)對國民經(jīng)濟的重要作用，樹立正確的價值觀，為培養(yǎng)未來卓越化工創(chuàng)新人才打下良好的基礎(chǔ)，為新時代化學工業(yè)的升級和高質(zhì)量發(fā)展服務(wù)。